À l’instar d’autres pays, le Canada s’est engagé à supprimer ses émissions nettes de gaz à effet de serre d’ici à 2050. Malheureusement, la capacité d’y parvenir varie d’un secteur de son économie à l’autre. Les industries comme l’aviation, le camionnage à longue distance et l’exploitation minière, par exemple, auront du mal à se décarboner. Il en va autant du trafic maritime. Or, celui-ci joue un rôle capital dans le commerce international et un pays qui se targue d’avoir le plus long littoral de la planète. Selon le Conseil des académies canadiennes, 20 % du commerce canadien repose sur le trafic maritime, contre 90 % environ dans le monde.
L’usage continu des combustibles fossiles par l’industrie maritime dérive de 2 difficultés majeures : la durabilité de son infrastructure et la rareté des carburants de remplacement. En effet, un navire est conçu pour fonctionner des décennies. Du temps s’écoulera donc avant que des navires plus modernes et plus écologiques remplacent ceux de la flotte actuelle. Par ailleurs, puisqu’ils franchissent souvent de longues distances et sillonnent les océans, les navires ont besoin de carburants très énergétiques (qui libèrent une grande quantité d’énergie à la combustion) et leur ravitaillement doit être planifié au sein d’une infrastructure mondiale qui s’appuie toujours essentiellement sur les combustibles fossiles.
Pour aider les armateurs à décarboner leurs bâtiments, le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) étudie comment l’on pourrait rehausser le rendement des carburants et analyse le potentiel des carburants de remplacement. Pour cela, il recourt à l’expertise combinée de son Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial et de son Centre de recherche sur les innovations dans les énergies propres. Ensemble, les 2 centres déterminent les modifications opérationnelles qui permettront de réduire la consommation de carburant et trouvent des moyens pour y incorporer des carburants plus écologiques ainsi que quantifier l’incidence de telles mesures.
Collaborer avec la Garde côtière canadienne
Principal partenaire dans ces recherches, la Garde côtière canadienne dispose d’une flotte importante qui navigue dans des conditions parmi les plus rudes au pays, y compris les eaux de l’Arctique. La Garde côtière canadienne s’est engagée à décarboner ses opérations en commençant par l’adoption de carburants de remplacement.
Pour paraphraser, Mario Pelletier, son commissaire, la décarbonation consiste à façonner un avenir où l’énergie viendra de sources propres, renouvelables et sûres. C’est pourquoi la Garde côtière canadienne promeut les pratiques et les technologies durables dans l’ensemble de l’industrie maritime.
« Le principal défi dans l’exploitation des navires est de réduire la dépendance au diesel », affirme Shouvik Dev (Ph. D.), agent de recherches au Centre de recherche sur les innovations dans les énergies propres du CNRC. En effet, la plupart des navires sont conçus et bâtis pour brûler du pétrodiesel. Or, mélanger un carburant peu carboné au diesel classique en réduit la performance, donc accroît ses émissions.
Dev et son équipe d’Ottawa testent des mélanges de combustibles et d’additifs pour vérifier la performance des moteurs, les particularités du carburant et les émissions qui en résultent. Modifier de manière draconienne les propriétés d’un carburant, a-t-il noté, peut avoir une incidence négative sur l’efficacité d’un navire. Le biodiesel, par exemple, brûle mal par temps froid. « Si le mélange hivernal de pétrodiesels est toujours liquide à ‑30 °C, le biodiesel quant à lui a tendance à se solidifier », explique-t-il. Toutefois, en dosant avec soin un carburant à faible teneur en carbone et le diesel de pétrole, on pourrait réduire les émissions du mélange tout en garantissant son fonctionnement à de très basses températures et son usage par les navires existants.
« En premier lieu, on mélange le pétrodiesel au carburant peu carboné », reprend M. Dev. La Garde côtière canadienne étudie deux combustibles à faible teneur en carbone susceptibles de servir à un tel mélange : le biodiesel et le diesel renouvelable, d’origine naturelle l’un comme l’autre. Le premier diffère du pétrodiesel par sa chimie, de sorte que son utilisation soulève plusieurs difficultés. La composition du diesel renouvelable, en revanche, se rapproche de celle du diesel de pétrole, mais il coûte généralement plus cher en raison des transformations supplémentaires qu’il doit subir. Dans l’immédiat, la meilleure solution à court terme consisterait à utiliser un mélange de biodiesel avant de passer totalement au diesel renouvelable une fois qu’il deviendra largement disponible, ce qui réduira passablement le volume de gaz à effet de serre. Quoi qu’il en soit, la transition ne se déroulera pas sans problème, car d’autres obstacles restent à surmonter sur les plans de la technologie, de l’approvisionnement et de l’économie.
Parallèlement, les scientifiques du CNRC évaluent des aléas éventuels, notamment le risque qu’un mélange réduise les émissions de gaz à effet de serre tout en accroissant celles d’autres polluants ou la nécessité, pour un navire brûlant un carburant à faible teneur en carbone de densité énergétique moindre, de refaire le plein plus souvent, ce qui en rendrait l’exploitation moins efficace.
Des données pour des décisions plus vertes
Changer de carburant pour couper les émissions ne suffira cependant pas. En effet, un navire doit fonctionner de manière optimale. C’est ici qu’entre en jeu le Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial. Avec l’instrumentation adéquate, la Garde côtière canadienne mesurera les émissions de ses bâtiments et l’incidence des carburants sur ses activités. Comme le résume M. Dev, « sans les chiffres, impossible de le savoir. »
Habituellement, on effectue des relevés (force du vent, vélocité et puissance des moteurs) pour faciliter la navigation. Exploiter ces données à d’autres fins, comme la décarbonation, est une approche inédite qui aidera le propriétaire et l’armateur du navire à en tirer le maximum.
« Avec l’avènement de nouvelles technologies, dotées de capacités et de capteurs plus nombreux, les informations issues de divers systèmes pourront être intégrées afin de brosser un tableau complet qui englobera performance du bâtiment, systèmes auxiliaires et paramètres environnementaux. Il en ressortira une base de données générale qui facilitera la prise de décisions », déclare Allison Kennedy, agente de recherches principale au Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial.
(Photo d’un navire de la Garde côtière canadienne)
Source: Conseil national de recherches du Canada (CNRC)